模拟电子技术习题解1

模拟电子技术习题答案(1)第一章常用半导体器件1习题答案〖题1.1〗（1）杂质浓度，温度（2）呈圆形电中性，呈圆形电中性（3）等同于，大于，变宽，大于，变窄（4）逆向打穿（5）减小，减小，增大（6）左移，下移，加高（7）、发射结，erf（8）一种载流子参予导电，两种载流子参予导电，压控，流控。

〖题1.2〗二极管电路如图t1.2所示，判断图中二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出端电压uo。

设二极管的导通压降为ud=0.7v。

adbadr10v5vcb?uo??r5v10vuo?(a)b1d1a?r12v9v?uob1b2(b)d1d2r10v15vuoab2d2??(c)(d)图t1.2解：（a）uo=ua－ud=－5v－0.7v=－5.7v（b）uo=ub=uc=－5v（c）uo=ua=－0.7v（d）uo=ua=－9.3v〖题1.3〗二极管电路例如图t1.3(a)右图，未知ui?10sin?t(mv)，e?1.2v，ui电容c和直流电源e对交流视为短路，二极管的伏安特性曲线如图t1.3(b)所示，r?100?，谋二极管两端的电压和穿过二极管的电流。

解：id?id?id?(5?1.92sin?t)maud?ud?ud?(0.7?0.01sin?t)v+redcid/ma12id8400.30.60.91.2ud/v??ud(a)(b)图t1.3第一章常用半导体器件2〖题1.4〗设图t1.4中的二极管d为理想二极管，试通过计算判断它们是否导通？。

6k?d4k??5k?1k?4k?5kb20v?18kd?20k?14kb?1k5k?15v10vaa10v?2k(a)(b)图t1.4解：(a)ua??10?41?(?20)9v4?61?45ub??2010v,ua?ub,二极管导通；5?525?(?15)4v(b)ua??10?2?185?201ub??151v,ua?ub,二极管截至。

1?141k?1k??d5v?(a)d??〖题1.5〗在图t1.5所示电路中，已知ui=10sinωt(v),二极管的正向压降和反向电流均可忽略。

第一章 常用半导体器件自 测 题一、判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果填入空内。

（1）在N 型半导体中掺入足够量的三价元素，可将其改为P 型半导体。

（ ） （2）因为N 型半导体的多子是自由电子，所以它带负电。

（ ） （3）PN 结在无光照、无外加电压时，结电流为零。

（ ）（4）处于放大状态的晶体管，集电极电流是多子漂移运动形成的。

（ ） （5）结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压，才能保证其R GS 大的特点。

（ ）（6）若耗尽型N 沟道MOS 管的U GS 大于零，则其输入电阻会明显变小。

（ ）解：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ （6）×二、选择正确答案填入空内。

（1）PN 结加正向电压时，空间电荷区将 。

A. 变窄B. 基本不变C. 变宽（2）设二极管的端电压为U ，则二极管的电流方程是 。

A. I S e U B.T U U I e S C. )1e (S －TU U I（3）稳压管的稳压区是其工作在 。

A. 正向导通B.反向截止C.反向击穿（4）当晶体管工作在放大区时，发射结电压和集电结电压应为 。

A. 前者反偏、后者也反偏B. 前者正偏、后者反偏C. 前者正偏、后者也正偏（5）U GS＝0V时，能够工作在恒流区的场效应管有。

A. 结型管B. 增强型MOS管C. 耗尽型MOS 管解：（1）A （2）C （3）C （4）B （5）A C三、写出图所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D＝。

解：U O1≈，U O2＝0，U O3≈－，U O4≈2V，U O5≈，U O6≈－2V。

四、已知稳压管的稳压值U Z＝6V，稳定电流的最小值I Zmin＝5mA。

求图所示电路中U O1和U O2各为多少伏。

解：U O1＝6V，U O2＝5V。

五、某晶体管的输出特性曲线如图所示，其集电极最大耗散功率P CM＝200mW，试画出它的过损耗区。

第一章 半导体器件1-1 当T=300K 时，锗和硅二极管的反向饱和电流I S 分别为1A μ和pA 。

如将此两个二极管串联起来，有1μA 的正向电流流过，试问它们的结电压各为多少？ 解：二极管正偏时，TD U U S eI I ≈ ， ST D I I lnU U ≈ 对于硅管：mV 6.179A1mA1ln mV 26U D =μ≈ 对于锗管：mV 8.556pA5.0mA1ln mV 26U D =≈1-2 室温27C 时，某硅二极管的反向饱和电流I S =。

（1）当二极管正偏压为时，二极管的正向电流为多少？（2）当温度升至67C 或降至10C -时，分别计算二极管的反向饱和电流。

此时，如保持（1）中的正向电流不变，则二极管的正偏压应为多少？ 解：（1）mA 2.7e 101.0eI I mA26mA 65012U U S TD =⨯⨯=≈-（2）当温度每上升10℃时，S I 增加1倍，则pA107.72101.02)27(I )10(I pA6.12101.02)27(I )67(I 37.312102710SS 412102767S S -------⨯=⨯⨯=⨯=-=⨯⨯=⨯=T=300k(即27℃)，30026q K mA 26300qKq KT )27(U T ==⨯==即则67℃时，mA7.716pA 107.7mA2.7ln 8.22U ,C 10mA7.655pA6.1mA 2.7ln 5.29U ,C 67mV8.2226330026)10(U mV 5.2934030026)67(U 3D D T T =⨯=-===⨯=-=⨯=-时时1-3 二极管电路如图P1-3（a ）所示，二极管伏安特性如图P1-3（b ）所示。

已知电源电压为6V ，二极管压降为伏。

试求： （1）流过二极管的直流电流；（2）二极管的直流电阻D R 和交流电阻D r 。

解：（1）mA 53100V7.06I D =Ω-=（2）Ω===Ω==49.0mA 53mA 26I mA 26r 2.13mA53V7.0R D D D1-4 当T=300K 时，硅二极管的正向电压为，正向电流为1mA ，试计算正向电压加至时正向电流为多少？ 解：mA26mA 800SmA26mA 700SU U S e II e I 1mA eI I TD ⨯=⨯=≈则 mA 35.1e I TU 100=≈1-5 双极型晶体管可以等效为二只背靠背的二极管，如图P1-5所示。

习 题题1.1 求硅本征半导体在温度为250K 、300K 、350K 时载流子的浓度。

若掺入施主杂质的浓度317d cm 10=N ，分别求出在250K 、300K 、350K 时电子和空穴的浓度。

解：当K 250=T 时，有:38221.123162231i 1i cm 10057.12501087.3)()(go ⨯=⨯⨯⨯=⋅==−−kTkTE ee TA T p T n ，同理，当K 300=T 时，有: 3102i 2i cm 10095.1)()(⨯==T p T n ，当K 350=T 时，有: 3113i 3i cm 10060.3)()(⨯==T p T n ， 当掺入施主杂质后，电子浓度：d N n =，空穴浓度：n n p 2i =，当K 250=T 时，317cm 10=n ,31712i cm 112.010)(==T n p ， 当K 300=T 时，317cm 10=n ,331722i cm 10199.110)(⨯==T n p ， 当K 350=T 时，317cm 10=n ,351732i cm 10364.910)(⨯==T n p 。

题1.2 若硅PN 结的317a cm 10=N ，316d cm 10=N ，求K 300=T 时PN 结的内建电位差。

解：)ln(2i da T n N N U U ⋅⋅=ϕ， 当K 300=T 时，mV 26T =U ，310i cm 1043.1⨯=n ,代入得：76.0)cm 101.43(cm 10cm 10ln V 026.023********=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯=ϕU V 。

题1.3 已知锗PN 结的反向饱和电流为610−A ，当外加电压为0.2V 、0.36V 及0.4V 时流过PN 结的电流为多少？由计算结果说明伏安特性的特点。

解：根据PN 结方程，流过PN 结的电流)1(TS −⋅=U U eI I ，6S 10−=I A ，26T =U mV ，2.01=U V 时，3S 11019.2)1(T1−⨯=−⋅=U U eI I A ，36.02=U V 时，03.1)1(T2S 2=−⋅=U U e I I A ，4.03=U V 时，8.4)1(T3S 3=−⋅=U U eI I A ，2.04−=U V 时，04=I ，反向截止， 36.05−=U V 时，05=I ，反向截止， 4.06−=U V 时，06=I ，反向截止，由此可见，PN 结外加正向电压时，斜率稍有增加就引起正向电流明显增加。

思考与习题11.1填空题1.Si或载流子；另一类是在Si或Ge是多数载流子，___单向导电性___3.二极管的PN型二极管适用于高频、小电流的场合，面触4.稳压二极管主要工作在_反向击穿_______限流。

5.，其反向，正常工作电流为6.7.两种载流子，在本征半导体中掺入三价元素，可形成P型半导体。

8.11.12.13.普通二极管工作时要避免工作于反向击穿状态，而稳压管通常工作于16.W7805的输出电压为 5 V17.1.1 选择题1.在N型半导体中，多数载流子为电子，则N型半导体（C）A．带正电 B.带负电 C.不带电 D.不能确定2.在半导体中掺入五价磷原子后形成的半导体称为。

（C）A．本征半导体 B.P型半导体 C.N型半导体 D.半导体3.PN结加正向电压时，其正向电流是由的。

（A）A．多数载流子扩散形成 B．多数载流子漂移形成C ．少数载流子扩散形成D ．少数载流子漂移形成4.当PN 结外加正向电压时，扩散电流 漂移电流，耗尽层 。

（ C ）A ．大于 变宽 B. 小于 变窄C. 大于 变窄D. 小于 变宽5.从二极管的伏安特性可以看出，二极管两端压降大于（ B ）时，处于正向导通状态。

A ．0V 电压B ．死区电压C ．反向击穿电压D ．正向压降6.二极管的反向电阻（ B ）。

A ．小B ．大C ．中等D ．为零 7.稳压管的稳压区是其工作在 。

（ C ）A. 正向导通区B.反向截止区C.反向击穿区8.在单相桥式整流电路中，变压器次级电压有效值为10V ，则每只整流二极管承受的最大反向电压为（ .B ） A.10V B.210 V C. V D.20V9.桥式整流加电容滤波电路，设整流输入电压为20V ，此时，输出的电压约为( A )A.24VB.18VC.9VD.28.2V10.两个硅稳压管，U z1 = 6V ，U z2=9V, 下面那个不是两者串联时可能得到的稳压值（.D ）。

项目一习题参考答案1. PN结正向偏置时是指P区接电源的正极，N区接电源的负极。

2. 在常温下，硅二极管的死区电压约为0.5V，导通后正向压降约为0.6～0.8V ；锗二极管的死区电压约为0.1V，导通后正向压降约为0.2～0.3V。

3. 三极管按结构分为NPN型和PNP型；按材料分为硅管和锗管。

三极管是电流控制型器件，控制能力的大小可用 表示，它要实现信号放大作用，需发射结正偏，集电结反偏。

4. 场效应管是电压控制型器件，控制能力的大小可用g m表示，它的主要特点是输入电阻很大。

5. 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能，因为二极管正向电阻很小，若将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端会使得电路中的电流很大，相当于干电池正、负极短路。

6. 分析图1.52所示电路中各二极管是导通还是截止，并求出A、B两端的电压U AB(设VD为理想二极管，即二极管导通时其两端电压为零，反向截止时电流为零)。

图1.52 题6图解：（a）VD导通，U AB=-6V。

（b）VD截止，U AB=-12 V。

（c）VD1导通，VD2截止，U AB=0 V。

（d）VD1截止，VD2导通，U AB=-15 V。

7. 在图1.53所示电路中，设VD为理想二极管，u i =6sinω t (V)，试画出u O的波形。

图1.53 题7图解：（a）（b）8. 电路如图1.54所示，已知u i=5sinΩ t(V)，二极管导通电压为0.7V。

试画出u i与的波形。

解：u i>3.7V时，VD1导通，VD2截止，u o=3.7V；3.7V>u i>-4.4V时，VD1截止，VD2截止，u o= u i；u i<-4.4V时，VD1截止，VD导通，u o=-4.4 V。

9. 测得电路中几个三极管的各极对地电压如图1.55所示，试判别各三极管的工作状态。

图1.54 题8图图1.55 题9图解：（a）三极管已损坏，发射结开路（b）放大状态（c）饱和状态（d）三极管已损坏，发射结开路10. 测得放大电路中六只晶体管的电位如图1.56所示。

模拟电子技术习题答案电工电子教学部2012.2第一章 绪论一、填空题：1. 自然界的各种物理量必须首先经过 传感器 将非电量转换为电量，即 电信号 。

2. 信号在频域中表示的图形或曲线称为信号的 频谱 。

3. 通过傅立叶变换可以实现信号从 时域 到频域的变换。

4. 各种信号各频率分量的 振幅 随角频率变化的分布，称为该信号的幅度频谱。

5. 各种信号各频率分量的 相位 随角频率变化的分布，称为该信号的相位频谱。

6. 周期信号的频谱都由 直流分量 、基波分量 以及 无穷多项高次谐波分量 组成。

7. 在时间上和幅值上均是连续的信号 称为模拟信号。

8. 在时间上和幅值上均是离散的信号 称为数字信号。

9. 放大电路分为 电压放大电路 、电流放大电路、互阻放大电路 以及 互导放大电路 四类。

10. 输入电阻 、输出电阻 、增益 、 频率响应 和 非线性失真 等主要性能指标是衡量放大电路的标准。

11. 放大电路的增益实际上反映了 电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量 的能力。

12. 放大电路的电压增益和电流增益在工程上常用“分贝”表示，其表达式分别是 dB lg 20v A =电压增益 、dB lg 20i A =电流增益 。

13. 放大电路的频率响应指的是，在输入正弦信号情况下，输出随 输入信号频率连续变化 的稳态响应。

14. 幅频响应是指 电压增益的模与角频率 之间的关系 。

15. 相频响应是指 放大电路输出与输入正弦电压信号的相位差与角频率 之间的关系 。

二、某放大电路输入信号为10pA 时，输出为500mV ，它的增益是多少？属于哪一类放大电路？ 解： Ω105A10V 50pA 10mV 5001011i o r ⨯====-.i v A 属于互阻放大电路 三、某电唱机拾音头内阻为1MΩ，输出电压为1V （有效值），如果直接将它与10Ω扬声器连接，扬声器上的电压为多少？如果在拾音头与扬声器之间接入一个放大电路，它的输入电阻R i =1MΩ，输出电阻R o =10Ω，电压增益为1，试求这时扬声器上的电压。

习题1.1选择合适答案填入空内。

（1）在本征半导体中加入元素可形成N型半导体，加入元素可形成P型半导体。

A. 五价B. 四价C. 三价（2）当温度升高时，二极管的反向饱和电流将。

A. 增大B. 不变C. 减小（3）工作在放大区的某三极管，如果当I B从12μA增大到22μA时，I C从1mA变为2mA，那么它的β约为。

A. 83B. 91C. 100（4）当场效应管的漏极直流电流I D从2mA变为4mA时，它的低频跨导g m将。

A.增大B.不变C.减小解：（1）A ，C （2）A （3）C （4）A1.2 能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。

因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时，管子会因电流过大而烧坏。

1.3 电路如图P1.3所示，已知u i＝10sinωt(v)，试画出u i与u O的波形。

设二极管正向导通电压可忽略不计。

图P1.3解图P1.3解：u i和u o的波形如解图P1.3所示。

1.4 电路如图P1.4所示，已知u i＝5sinωt(V)，二极管导通电压U D＝0.7V。

试画出u i与u O的波形，并标出幅值。

图P1.4解图P1.4解：波形如解图P1.4所示。

1.5 电路如图P1.5（a）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b）所示，二极管导通电压U D＝0.7V。

试画出输出电压u O的波形，并标出幅值。

图P1.5解：u O的波形如解图P1.5所示。

解图P1.51.6 电路如图P1.6所示，二极管导通电压U D＝0.7V，常温下U T≈26mV，电容C对交流信号可视为短路；u i为正弦波，有效值为10mV。

试问二极管中流过的交流电流有效值解：二极管的直流电流I D＝（V－U D）/R＝2.6mA其动态电阻r D≈U T/I D＝10Ω故动态电流有效值I d＝U i/r D≈1mA 图P1.61.7现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为0.7V。